人類睡眠研究

《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》2006年7月6日

缺乏睡眠往往令人備感痛苦，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致致命事故。在審訊犯人時(shí)，因缺乏睡眠，嫌犯可能會(huì)作最后的坦白。但人們至今不明白，缺乏睡眠為什么會(huì)引發(fā)上述現(xiàn)象？睡眠的目的究竟何在？

人們?yōu)槭裁礋o(wú)法抗拒睡眠的壓力？有大量的理論假說(shuō)對(duì)此做出解釋。其中一個(gè)理論是，人體保持清醒的時(shí)間越長(zhǎng)，攝入的知識(shí)就越多；但過(guò)多的知識(shí)攝取，會(huì)導(dǎo)致大腦功能越來(lái)越難以為繼。而睡眠可以緩解大腦的緊張，保證大腦次日可以繼續(xù)有效地工作。

目前，對(duì)睡眠的研究主要集中于“高速眼睛活動(dòng)”的睡眠。所謂“高速眼睛活動(dòng)睡眠”，是指人們有夢(mèng)境的睡眠。但有夢(mèng)境睡眠僅占夜間時(shí)間的五分之一。在剩下80％的睡眠時(shí)間內(nèi)——即“非高速眼睛活動(dòng)睡眠”，大腦神經(jīng)細(xì)胞開始發(fā)出緩慢的電波。這些電波起源于大腦皮層的不同點(diǎn)，隨后跨越整個(gè)皮層。這些擴(kuò)散的電波每晚會(huì)發(fā)生數(shù)百次，被證明用來(lái)抑制“神經(jīng)突觸”的活動(dòng)。

“神經(jīng)突觸”保證大腦即使在不工作時(shí)依然保持警惕。當(dāng)人們學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，“神經(jīng)突觸”所獲得的增強(qiáng)效果不是均勻分配的。白天，“神經(jīng)突觸”作為一個(gè)整體，它們都獲得增強(qiáng)；而獲得更強(qiáng)功能的“神經(jīng)突觸”會(huì)消耗更多的能量。由于供給人體的能量是有限的，所以必須有一種機(jī)制來(lái)保證大腦對(duì)能量的消耗不致失去控制。

在人體進(jìn)入睡眠狀態(tài)一小時(shí)后，緩慢的電波開始覆蓋整個(gè)大腦皮層，進(jìn)而影響每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞。最初的電波比較有力，隨著時(shí)間推移，其程度不斷削弱。部分科學(xué)家相信，緩慢電波的作用就是削弱“神經(jīng)突觸”，縮小它們的規(guī)模及活動(dòng)，進(jìn)而抑制“神經(jīng)突觸”聯(lián)系神經(jīng)細(xì)胞的強(qiáng)度。

當(dāng)人們進(jìn)入睡眠狀態(tài)后，所有“神經(jīng)突觸”的功能都遭到削弱。但由于每個(gè)“神經(jīng)突觸”的強(qiáng)度不一，最弱的“神經(jīng)突觸”可能在人體睡眠時(shí)完全消失，進(jìn)而帶走白天的部分記憶。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，睡眠的最大作用，在于重新激活白天已經(jīng)得到增強(qiáng)的“神經(jīng)突觸”，而非削弱它們的功能。但上述研究結(jié)果恰恰相反，它說(shuō)明，人類無(wú)法記憶所有的一切，因此，記憶消失肯定以某種形式發(fā)生著